Stratégie de maintenance des Ouvrages d Art SNCF

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1 INFRA INGÉNIERIE Stratégie de maintenance des Ouvrages d Art SNCF P. VERNISSE 06 Décembre 2012

2 Sommaire CHAPITRE 1 Présentation du Patrimoine CHAPITRE 2 Matériaux - assemblages CHAPITRE 3 Les différentes pathologies CHAPITRE 4 Surveillance des OA L auscultation Le diagnostic CHAPITRE 5 L entretien Les réparations 1 TITRE DE LA PRESENTATION

3 Chapitre 1 Présentation du patrimoine 2 TITRE DE LA PRESENTATION

4 Différents types d Ouvrages Métal 18% Béton armé ou précontraint 19% Maçonnerie 44% 3 TITRE DE LA PRESENTATION Poutrelles enrobées 19%

5 Patrimoine métallique 1,3 millions de m tonnes de ponts 7500 ouvrages une très grande diversité de conceptions un patrimoine âgé : un tiers a plus de 100 ans 4 TITRE DE LA PRESENTATION

6 5 TITRE DE LA PRESENTATION EMETTEUR 10 OCTOBRE 2011

7 6 TITRE DE LA PRESENTATION EMETTEUR 10 OCTOBRE 2011

8 TITRE DE LA PRESENTATION

9 Patrimoine des OA en maçonnerie Sur le réseau de la SNCF : ponts en maçonnerie ponts rails à voûtes plein cintre : , ce qui représente environ 67% des ponts en maçonnerie, ponts rails à voûtes surbaissées : soit 18 %, ponts routes à voûtes plein cintre : soit 8 %, ponts routes à voûtes surbaissées : soit 7 %. 8 TITRE DE LA PRESENTATION

10 9 TITRE DE LA PRESENTATION EMETTEUR 10 OCTOBRE 2011

11 TITRE DE LA PRESENTATION

12 Chapitre 2 Matériaux - Assemblages 11 TITRE DE LA PRESENTATION EMETTEUR 10 OCTOBRE 2011

13 Matériaux utilisés FONTE FER PUDDLE ACIER DOUX ACIER MODERNE TITRE DE LA PRESENTATION cassant feuilleté aptitude ductile fragile non soudable au soudage soudable sens travers du dispersée laminage très marqué - fragile

14 Acier moderne Essais de pliage sur du fer puddlé 13 TITRE DE LA PRESENTATION

15 Assemblages Les assemblages : Les rivets (depuis les origines), Les boulons (depuis les origines), Les boulons HR (depuis 1960), La soudure (depuis 1930). 14 TITRE DE LA PRESENTATION

16 15 TITRE DE LA PRESENTATION Mise en forme du rivet

17 16 TITRE DE LA PRESENTATION Fonctionnement du rivet

18 17 TITRE DE LA PRESENTATION Assemblages par boulons ordinaires

19 18 TITRE DE LA PRESENTATION Fonctionnement du boulon précontraint à serrage contrôlé

20 Matériaux pour la maçonnerie Pierres Joints 19 TITRE DE LA PRESENTATION

21 Les joints sont constitués de : de sable de liants (chaux, ciments, etc.) Toutes les pierres naturelles ont été utilisées à l exception des pierres les plus tendres. 20 TITRE DE LA PRESENTATION

22 Chapitre 3 Les pathologies 21 TITRE DE LA PRESENTATION

23 Les pathologies (métal) Les appareils d appuis Les fissures (fatigue) Les déconsolidations d assemblages La corrosion Ces pathologies interagissent Un risque : la rupture fragile 22 TITRE DE LA PRESENTATION

24 Chapitre 1 2 exemples de rupture fragile 23 TITRE DE LA PRESENTATION

25 Les pathologies (maçonnerie) Les disjointoiements et épaufrements, Les défauts d'étanchéité : étendues, importances et localisations, Les fissures et fractures : localisations et ouvertures, Les désorganisations et dislocations : localisations et importances, Les déformations : localisations et mesures. 24 TITRE DE LA PRESENTATION

26 Chapitre 4 La surveillance des OA L auscultation Le diagnostic 25 TITRE DE LA PRESENTATION

27 26 TITRE DE LA PRESENTATION

28 Chapitre 1 27 TITRE DE LA PRESENTATION EMETTEUR 10 OCTOBRE 2011

29 28 TITRE DE LA PRESENTATION Le règlement relatif à la surveillance des Ouvrages d Art fait l objet de l IN1253.

30 Organisation de la surveillance IN1253 Situation initiale (PV0), Surveillance courante (tous les jours), Inspection détaillée 3, 6 ou 9 ans (annexe 13), Visite intermédiaire, Surveillance renforcée et particulière, Expertise, Programme de maintenance. 29 TITRE DE LA PRESENTATION

31 La surveillance La surveillance permet, au jour le jour, de s assurer de l aptitude au service des ouvrages : détection des avaries suivi des avaries qui évoluent dans le temps (fissures, corrosion, déconsolidation des assemblages ) mise sous surveillance renforcée et déclenchement d auscultations approfondies 30 TITRE DE LA PRESENTATION

32 La surveillance 90 inspecteurs répartis sur le réseau pour les ouvrages à risques (ponts métalliques, ouvrages voûtés en maçonnerie à voûtes surbaissées, fondations en site aquatique ) 10 à 12 experts nationaux, 50 à 60 spécialistes «Ouvrages d art» pour la surveillance courante Des engins spécialisés pour les visites TITRE DE LA PRESENTATION

33 L auscultation La recherche des fissures : l examen visuel : il est fondamental. Il permet de détecter les avaries les plus grandes. le ressuage : il est difficile à réaliser sur les ponts anciens la magnétoscopie : le champ magnétique est perturbé par les anomalies dans la pièce. Procédé simple et rapide. la radiographie : Épaisseur maximale 20 mm avec les rayons X, jusqu à 100 mm avec les rayons Gamma. Procédé le plus précis, mais coûteux et «lourd». L examen de l état de la protection anticorrosion. L examen de la tenue des assemblages rivés. 32 TITRE DE LA PRESENTATION

34 L auscultation La découverte d avaries graves provoque une intervention immédiate : mise sous surveillance, mesures de sécurité en fonction du risque (à l appréciation de l inspecteur), réparation dans les meilleurs délais. Les avaries autres (corrosion, «déconsolidations», etc.) à évolution plus lente sont surveillées et l opération de maintenance est programmée 33 TITRE DE LA PRESENTATION

35 Quelques cas d avaries graves TITRE DE LA PRESENTATION

36 Le diagnostic Le diagnostic conclut l auscultation. Il permet un éventail de décisions : - ne rien faire, - renforcer la surveillance, - poursuivre l auscultation (investigations, essais ), - recalculer l ouvrage plus précisément, - limiter les charges et/ou les vitesses, - réaliser des actions de maintenance corrective, - renforcer, - reconstruire. Plusieurs de ces actions peuvent être combinées, de manière itérative. 35 TITRE DE LA PRESENTATION

37 Chapitre 5 L entretien, les réparations 36 TITRE DE LA PRESENTATION

38 La maintenance préventive (métal) Le nettoyage régulier des zones comportant des dépôts favorisant la corrosion, Le maintien en bon état des dispositifs d assainissement et d étanchéité, Le maintien en l état de la protection anticorrosion (avaries locales), Le graissage des appareils d appuis, La dévégétalisation des maçonneries. 37 TITRE DE LA PRESENTATION

39 La maintenance préventive (métal) Le traitement des phénomènes de foisonnement localisés, L arrêt (provisoire) de la propagation des fissures par perçage, La suppression des causes des chocs sur les tabliers (joints de chaussée, joints de rails). 38 TITRE DE LA PRESENTATION

40 La maintenance préventive (maçonnerie) Le maintien en bon état des dispositifs d assainissement et d étanchéité, Le rejointoiement localisé, La dévégétalisation des maçonneries, Les purges, L enlèvement des embacles et des atterrissements. 39 TITRE DE LA PRESENTATION

41 Les réparations, le renforcement Les réparations restituent, si possible, le potentiel existant des éléments avariés Le renforcement remet l élément aux normes actuelles ; il y a augmentation des performances 40 TITRE DE LA PRESENTATION

42 Les réparations, le renforcement (métal) Les réparations traditionnelles des ponts rivés : remplacement de pièces (rivets, cornières, plats ), ajout de plats, cornières et couvre-joints («triplures») les assemblages restent rivés, Utilisation de rivets, de boulons calibrés ou ajustés (rarement), de «rivelons», et dernièrement, de boulons injectés : à chacun son utilisation 41 TITRE DE LA PRESENTATION

43 Les réparations (maçonnerie) Le rejointoiement avec, si nécessaire, réalisation d une injection, Mise en place de tirants traversants, de tirants d ancrage dans le sol, Réalisation de contre-voûtes. 42 TITRE DE LA PRESENTATION

44 Les réparations, le renforcement Des solutions «innovantes» expérimentées : - les boulons injectés et les injections d interstices avec des résines, - les renforcements d assemblages à la résine, - les tissus à base de fibre de carbone, - L électro-injection. 43 TITRE DE LA PRESENTATION

45 Les réparations, le renforcement La SNCF dispose d équipes de réparation de ponts métalliques (pour les petites réparations et les réparations urgentes) 44 TITRE DE LA PRESENTATION

46 Merci de votre attention Chapitre 1 45 TITRE DE LA PRESENTATION EMETTEUR 10 OCTOBRE 2011